木卫二（欧罗巴）是木星最大的卫星之一，它拥有厚厚的水冰外壳，冰层之下蕴藏着广阔的咸水海洋，因此被认为是太阳系中最有可能孕育地球以外生命形式的地点之一。近期一项基于朱诺号木星探测器直接观测的研究表明，欧罗巴表面的氧气产量极低。这可能意味着含氧冰层向其下方液态海洋输送的氧气量大幅减少，从而限制了欧罗巴海洋中生命存在的氧气范围。即将发射的欧罗巴快船号探测器有望进一步揭示在欧罗巴海洋中发现生命的可能性。未来若能在欧罗巴海洋中发现原始微生物生命，将首次证明宇宙中两个不同地点都曾独立出现过生命。
物理和化学在任何地方的理解方式都是相同的，但生物学可能不同。在地球上，生命以碳为基础，需要液态水作为生命组成部分（包括碳、氢、氮、氧、磷和硫）的溶剂和能源。大部分能量来自植物通过光合作用捕获的太阳，并在有氧的情况下通过呼吸作用获得。然而，地球上的一些生命形式，例如古细菌，可能会使用其他能源。而生命的起源和进化也需要时间。
鉴于对生命的这种广泛理解（生命是一个需要液态水、某些化学元素、能源和时间的过程），在太阳系内外寻找地球以外的生命，第一步就是找到拥有大量液态水的行星/天然卫星。
木卫二是木星最大的天然卫星之一，它有厚厚的水冰壳、主要由氧气组成的稀薄大气层和其冰冷表面下的大型地下咸水海洋，其含水量是地球海洋的两倍。木卫二的海洋可能拥有必要的化学元素/生命的基本组成部分。木卫二的海洋不可能进行光合作用，因为它被厚厚的冰层覆盖，但众所周知，化学反应为原始生命形式提供了动力。由于木卫二几乎与地球一样古老，因此有人认为木卫二的海洋中可能已经发展出了一些原始生命。
由于木卫二表面持续暴露于来自木星和外太空的强辐射，生命无法在其上生存。但辐射中的带电粒子会分解表面冰层中的水分子（H₂O ），产生氢气（H₂ ）和氧气（此前已通过发射线证实木卫二大气层中存在氧气）。由此产生的氧气及其向地下海洋的输送对于生命（如果存在的话）至关重要。木卫二海洋中是否存在生命也取决于其表面氧气的产生量以及氧气向地下海洋的扩散，以支持其中生物的呼吸作用。
最近一项基于朱诺号木星任务 JADE 实验首次直接观察的研究证实，氢和氧是木卫二大气层的主要成分。研究人员还发现木卫二表面的氧气产生量约为每秒 12 ± 6 千克，约为之前研究表明的速率的十分之一。这可能意味着从含氧冰到地表以下液态海洋的氧气输送量大大减少，并且维持欧罗巴海洋生命的范围也更窄。
木卫二快艇任务计划于 2024 年 2030 月发射，并于 XNUMX 年投入运行，这将进一步揭示木卫二海洋中某些生命形式的存在。
尽管可能性很高，但迄今为止尚未发现地球以外存在任何生命形式的证据。如果未来在木卫二的海洋中发现原始微生物生命，那么在满足必要条件的前提下，这将首次证明生命可以在两个不同的地方独立出现。
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参考文献：
- Szalay, JR、Allegrini, F.、Ebert, RW 等人。木卫二水冰表面分解产生氧气。纳特·阿斯特朗 (2024)。发布于 04 年 2024 月 XNUMX 日。DOI： https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x
- NASA 2024。新闻 – NASA 的朱诺任务测量木卫二的氧气产量。 04 年 2024 月 XNUMX 日。可于 https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/
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